2016届高考物理一轮复习:11-3《热力学定律与能量守恒》ppt课件.ppt
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1、,考点一热力学第一定律的理解及应用,考点二热力学第二定律的理解和应用,考点三热力学定律与气体实验定律的综合,考点,第十一章热学,高三物理一轮复习,第3节热力学定律与能量守恒,1(热力学第一定律的理解)一定质量的理想气体在某一过程中,外界对气体做功7.0104 J,气体内能减少1.3105 J,则此过程()A气体从外界吸收热量2.0105 JB气体向外界放出热量2.0105 JC气体从外界吸收热量6.0104 JD气体向外界放出热量6.0104 J,根据热力学第一定律,WQU,所以QUW1.3105 J7.0104 J2.0 105 J,即气体向外界放出热量2.0105 J,B正确,解析,答案,
2、基础自测,B,2(能量转化与守恒的理解)如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动下列说法正确的是(),形状记忆合金从热水中吸收热量后,伸展划水时一部分热量转变为水和转轮的动能,另一部分释放到空气中,根据能量守恒定律可知,A、B、C错误,D正确,基础自测,解析,答案,D,A转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量B转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C转动的叶片不断搅动热水,水温升高D叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量,基
3、础自测,3(热力学第二定律的理解)地球上有很多的海水,它的总质量约为1.41018 t,如果这些海水的温度降低0.1 ,将要放出5.81023 J的热量,有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机,但这种机器是不能制成的,其原因是()A内能不能转化成机械能B内能转化成机械能不满足热力学第一定律C只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律D上述三种原因都不正确,内能可以转化成机械能,如热机,A错误;内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律,B错误;热力学第二定律告诉我们:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化,C正确、D错误,基础自测
4、,解析,答案,C,4(热力学定律与气体状态变化的综合)一定质量的理想气体,状态从ABCDA的变化过程可用如图所示的pV图描述,图中p1、p2、V1、V2和V3为已知量,基础自测,解析,(1)气体状态从A到B是_(填“等容”“等压”或“等温”)过程(2)状态从B到C的变化过程中,气体的温度_(填“升高”“不变”或“降低”)(3)状态从C到D的变化过程中,气体_(填“吸热”或“放热”)(4)状态从ABCD的变化过程中,气体对外界所做的总功为_,(4)从AB,气体体积增大,气体对外界做功W1p2(V3V1);从BC,气体体积不变,W20;从CD,气体体积减小,外界对气体做功或气体对外界做负功,即W3
5、p1(V3V2);故从ABCD的变化过程中,气体对外界做总功WW1W2W3p2(V3V1)p1(V3V2)(1)等压(2)降低(3)放热(4)p2(V3V1)p1(V3V2),基础自测,解析,答案,一、热力学第一定律和能量守恒定律1改变物体内能的两种方式(1)_;(2) _2热力学第一定律(1)内容:一个热力学系统的内能增量等于外界对它传递的_和外界对它_的和(2)表达式:WQU.3能的转化和守恒定律(1)内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,但在转化或转移的过程中其总量不变,教材梳理,做功,热传递,热量,做功,(2)第一类永
6、动机:违背能量守恒定律的机器被称为第一类永动机它是不可能制成的二、热力学第二定律1常见的两种表述(1)克劳修斯表述(按热传递的方向性来表述):热量不能自发地从_物体传到_物体(2)开尔文表述(按机械能与内能转化过程的方向性来表述):不可能从_吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响2第二类永动机:违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机这类永动机不违背_,但它违背了_ _,也是不可能制成的,教材梳理,高温,低温,单一热源,能量守恒定律,热力学第二,定律,1热力学第一定律不仅反映了做功和热传递这两种方式改变内能的过程是等效的,而且给出了内能的变化量和做功与热传递之间的定量关系2对公式UQW
7、符号的规定,考点一热力学第一定律的理解及应用,考点阐释,3.几种特殊情况(1)若过程是绝热的,则Q0,WU,外界对物体做的功等于物体内能的增加量(2)若过程中不做功,即W0,则QU,物体吸收的热量等于物体内能的增加量(3)若过程的初、末状态物体的内能不变,即U0,则WQ0或WQ.外界对物体做的功等于物体放出的热量,考点阐释,考点一热力学第一定律的理解及应用,1. (2015佛山高三质检)如图是密闭的汽缸,外力推动活塞P压缩气体,对缸内气体做功800 J,同时气体向外界放热200 J,缸内气体的()A温度升高,内能增加600 JB温度升高,内能减少200 JC温度降低,内能增加600 JD温度降
8、低,内能减少200 J,根据热力学第一定律,气体内能增量UWQ800 J200 J600 J,对于一定质量的理想气体,内能增加温度必然升高,故A正确,题组设计,解析,答案,A,考点一热力学第一定律的理解及应用,2(2014高考重庆卷)重庆出租车常以天然气作为燃料,加气站储气罐中天然气的温度随气温升高的过程中,若储气罐内气体体积及质量均不变,则罐内气体(可视为理想气体)()A压强增大,内能减小B吸收热量,内能增大C压强减小,分子平均动能增大D对外做功,分子平均动能减小,题组设计,解析,答案,B,考点一热力学第一定律的理解及应用,1在热力学第二定律的表述中,“自发地”、“不产生其他影响”的涵义(1
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